2023超疏水表面的機(jī)械穩(wěn)定性測試方法

超疏水表面的機(jī)械穩(wěn)定性測試方法目次前 言 4引 言 5范圍 6規(guī)范性引用文件 6術(shù)語及定義 6靜態(tài)接觸角 6滾動角 6摩擦 6表面機(jī)械強(qiáng)度 6長效機(jī)械耐久性 7機(jī)械穩(wěn)定性測試方法 7設(shè)備 7接觸角測量儀 7摩擦磨損測試儀 8試驗(yàn)條件 8劃痕測試 8線性摩擦磨損測試 8試驗(yàn)步驟 9劃痕測試 9長效摩擦磨損測試 9結(jié)果分析 10臨界失效劃痕載荷 10臨界失效摩擦次數(shù) 10機(jī)械穩(wěn)定性分析 10試驗(yàn)報(bào)告 10引言超疏水材料（表面）在實(shí)際使用過程中，其表面微/納米結(jié)構(gòu)會遭受外部物體的磕碰、超疏水表面的機(jī)械穩(wěn)定性測試方法范圍本文件規(guī)定了超疏水表面的機(jī)械穩(wěn)定性測試方法。本文件適用于硬質(zhì)超疏水表面的機(jī)械強(qiáng)度與機(jī)械耐久性測試試驗(yàn)。適用于金屬、合金、陶瓷、玻璃、塑料及復(fù)合材料等非織物基底的超疏水表面測試試驗(yàn)。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單）適用于本文件。本文件沒有規(guī)范性引用文件。術(shù)語及定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。靜態(tài)接觸角staticcontactangle當(dāng)水滴在固體表面達(dá)到平衡，三相接觸線不移動時(shí)，在固-氣-液三相交點(diǎn)處作氣-液界面的切線，該切線與固-液界線之間的角度即為接觸角。滾動角ro-ofaneoo)當(dāng)水滴在傾斜表面上剛好發(fā)生滾動時(shí)，傾斜表面與水平面所形成的臨界角度。摩擦abrasion［GB/T17754-2012.2.2］表面機(jī)械強(qiáng)度surfacemechanicalstrength超疏水表面的超疏水功能臨界失效劃痕載荷。長效機(jī)械耐久性long-termmechanicaldurability超疏水表面的超疏水功能循環(huán)摩擦次數(shù)。原理儀器設(shè)備接觸角測量儀圖1為劃痕測試儀器示意圖。圖1劃痕測試儀示意圖摩擦磨損測試儀圖2為循環(huán)線性摩擦測試儀示意圖。圖2循環(huán)線性摩擦測試儀示意圖試驗(yàn)條件劃痕測試28mm,洛氏硬度HRA90,表面粗糙度1.6um0.01mm14-15g/cm3壓頭載荷：力傳感器精度大于0.01N，顯示讀書即為載荷值。每次劃痕測試，載荷值固定。50mmmin-120mm，一次劃痕測試為一次單向移動。線性摩擦磨損測試（PA66mm和長度10mm1.3g/cm3H358/30190MPa3.2um。圓柱形3N50mmmin120mm，一次完整的往復(fù)移動記為一次循環(huán)測試。試驗(yàn)步驟劃痕測試50mmmin120mm，即完成一次劃痕測試，測試完畢后立即510L150（0.1N,其他測試條件不變20-30C,10%-40%，接觸角測試用水為超純水（電阻率18MΩ*cm。接觸角測試取樣：直接取用測試表面，接觸角測試區(qū)域?yàn)閯澓蹍^(qū)域，隨機(jī)選取3處進(jìn)行接觸角和滾動角測試，取平均值。長效摩擦磨損測試PA6650mmmin-120mm，一次來回移動為一次循環(huán)，記錄循環(huán)5L10L15010°，滿足（3）直到剛好失效為止。最終得到使測試表面20-30C,相對濕度10-40電阻率18Ω*c3均值。結(jié)果分析臨界失效劃痕載荷15010°，此時(shí)的垂直載荷為臨界失效劃痕載荷，即表面機(jī)械強(qiáng)度。臨界失效摩擦次數(shù)150機(jī)械穩(wěn)定性分析以臨界失效循環(huán)摩擦次數(shù)（長效耐久性）作為橫坐標(biāo)、臨界失效劃痕載荷（機(jī)械強(qiáng)度）試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：本標(biāo)準(zhǔn)的編號；試驗(yàn)員和試驗(yàn)日期；受測試表面的相關(guān)資料，如來源、形狀等；劃痕實(shí)驗(yàn)與長效耐磨實(shí)驗(yàn)采用壓頭的材質(zhì)；劃痕實(shí)驗(yàn)與長效耐磨實(shí)驗(yàn)采用的載荷值；劃痕實(shí)驗(yàn)與長效耐磨實(shí)驗(yàn)采用的壓強(qiáng)；劃痕實(shí)驗(yàn)與長效耐磨實(shí)驗(yàn)移動臺設(shè)置的移動速度與距離